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呼吸商

王朝百科·作者佚名  2009-10-29  
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呼吸商

呼吸商的定义呼吸商(respiratoryquotient简称RQ),指生物体在同一时间内,释放二氧化碳与吸收氧气的体积之比或摩尔数之比,即指呼吸作用所释放的CO2和吸收的O2的分子比。

糖类和脂质的呼吸商由于糖类、脂质和蛋白的供能顺序不同,只有糖类和脂质都供能不足时,才会出现蛋白质的氧化供能。而这种情况在生物体内很少发生,所以通常情况下所测定的呼吸商,实际上是非蛋白呼吸商,即以糖类和脂质为氧化分解的底物时所测定的呼吸商。不过糖类和脂质的呼吸商数值也是有差异的,分析如下:

糖类:俗称碳水化合物Cm(H2O)n。当其完全氧化分解时,氧只用于与碳形成二氧化碳,也就是说每释放m摩尔CO2需吸收m摩尔O2,故呼吸商为1。

脂质:完全氧化分解时,由于其分子中氢对氧的比例较糖分子中高,氧既需用于碳氧化,也要用于与氢氧化,需消耗较多的氧,故呼吸商小于1(0.7~0.8)。如蓖麻油的氧化方程式表示为:2C57H104O9+157O2→114CO2+104H2O,可推算出呼吸商RQ=114/157=0.73。

注意:在氧气充足的情况下,用呼吸商的数值可推断呼吸底物。但是在低氧的条件下,由于生物体内存在无氧呼吸,特别是以糖类做为呼吸底物时,呼吸商明显会大于1。因此生物体呼吸作用类型的不同,在一定程度上也影响呼吸商数值的大小。另外,如果呼吸底物是机酸,因其相对含氧量高,呼吸商也会大于1。

例如:

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O

六碳糖RQ=6/6=1

2C57H104O9+157O2→114CO2+104H2O

蓖麻油 RQ=114/157=0.73

植物的呼吸商是当蔗糖、葡萄糖或淀粉等碳水化合物作为呼吸底物时,如果它们被完全氧化,则细胞的耗氧量和释放CO2量相等,即RQ值约等于1。例如,多种植物叶片的RQ约为1.05,禾谷类种子或其它淀粉类种子萌发时,RQ接近1。一些含油和脂肪类种子萌发时,RQ约为0.7。以油或脂肪作呼吸底物时,需要消耗大量的O2。可以通过呼吸底物完全氧化的方程式来计算呼吸商。

通过测定植物不同组织或器官的RQ,可以判断呼吸底物的类型。不过,呼吸商往往还受到许多其它因素的影响而变得更为复杂。例如:无氧呼吸时,没有O2的吸收,只有CO2的释放,此时RQ值为无穷大;当植物体内发生物质的转化,呼吸作用中间产物用于其他物质的生物合成时,RQ值会受到影响;植物体内往往是多种呼吸底物同时进行呼吸作用,其呼吸商实际上是这些物质氧化时细胞耗O2量和释放CO2量的总体结果;此外,一些物理因素如种皮不透气性,很难获得种子萌发时的耗O2量和CO2释放量的真实数据,因而测定的RQ值的可信程度低。

动物的呼吸商动物体在同一时间内二氧化碳产生量与氧的消耗量的比值。

 
 
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